CARBONO


 

 

 

descripción general

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Nombre: Carbono

Símbolo: C

Número atómico: 6

Masa atómica (uma): 12,0107

Período: 2

Grupo: IVA (carbonoideos)

Bloque: p (representativo)

Valencias: +2, +4, -4

PROPIEDADES PERIÓDICAS

Configuración electrónica: [He] 2s22p2

Radio atómico (Å): 0,91

Radio iónico (Å): 2,6 (-4)

Radio covalente (Å): 0,77

Energía de ionización (kJ/mol): 1087

Electronegatividad: 2,55

Afinidad electrónica (kJ/mol): 154

 

PROPIEDADES FÍSICAS

 
 

 

Historia
  • Descubridor:  Desconocido.
  • Lugar de descubrimiento: Desconocido.
  • Año de descubrimiento: Antigüedad (prehistoria).
  • Origen del nombre: De la palabra latina "carbo", que significaba "carbón", donde el carbono es elemento mayoritario.
  • Obtención: El carbono en carbón, hulla y carbono amorfo, ha sido utilizado desde tiempos prehistóricos.

 

Métodos de obtención
  • El carbono se encuentra - frecuentemente muy puro - en la naturaleza, en estado elemental, en las formas alotrópicas diamante y grafito. El material natural más rico en carbono es el carbón (del cual existen algunas variedades).
  • Grafito: Se encuentra en algunos yacimientos naturales muy puro. Se obtiene artificialmente por descomposición del carburo de silicio en un horno eléctrico.
  • Diamante: Existen en la naturaleza, en el seno de rocas eruptivas y en el fondo del mar. En la industria se obtiene tratando grafito a 3000 K de temperatura y a una presión entre 125 - 150 katm. Por ser la velocidad de transformación de grafito en diamante muy lenta, se utilizan metales de transición, en trazas, como catalizadores (hierro, níquel, platino).
  • Carbón de coque: muy rico en carbono, es el producto residual en la destilación de la hulla.
  • Carbono amorfo: Negro de humo y carbón activo: Son formas del carbono finamente divididas. El primero se prepara por combustión incompleta de sustancias orgánicas; la llama deposita sobre superficies metálicas, frías, partículas muy finas de carbón. El carbón activo se obtiene por descomposición térmica de sustancias orgánicas.
  • Fullerenos: Estas sustancias se encuentran en el humo de los fuegos y en las estrellas gigantes rojas. Se obtienen, artificialmente, haciendo saltar un arco entre dos electrodos de grafito o sublimando grafito por acción de un láser.

 

Aplicaciones
Grafito:
  • Construcción de reactores nucleares.
  • Construcción de electrodos para la industria electrolítica, por su conductividad eléctrica.
  • Lubricante sólido, por ser blando y untuoso.
  • Construcción de minas de lapiceros, la dureza de la mina se consigue mezclando el grafito con arcilla.
  • Construcción de crisoles de alta temperatura, debido al elevado punto de fusión del grafito.

Diamante:

  • Tallados en brillantes se emplean en joyería.
  • Taladradoras.
  • Cojinetes de ejes en aparatos de precisión.

Carbón de coque:

  • Se utiliza como combustible.
  • Se utiliza para la reducción de óxidos metálicos en metalurgia extractiva.

Negro de humo:

  • Colorante.
  • Fabricación de tintas de imprenta.
  • Llantas de automóviles.

Carbón activo:

  • Adsorbente de gases.
  • Catalizador.
  • Decolorante.
  • Purificación de aguas potables.
  • En máscaras de gases.
  • En filtros de cigarrillos.

Fullerenos:

  • Propiedades conductoras, semiconductoras o aislantes, en función del metal con que se contaminen.
  • Lubricante.
  • Inhibición de la proteasa del virus del SIDA.
  • Fabricación de fibras.

Compuestos de carbono:

  • El dióxido de carbono se utiliza para carbonatación de bebidas, en extintores de fuego y como enfriador (hielo seco, en estado sólido).
  • El monóxido de carbono se emplea como agente reductor en procesos metalúrgicos.
  • El tetracloruro de carbono y el disulfuro de carbono se usan como disolventes industriales importantes.
  • El freón se utilizaba en aparatos de refrigeración, hecho que está desapareciendo, debido a lo dañino de este compuesto para la capa de ozono.
  • El carburo cálcico se emplea para preparar acetileno y para soldar y cortar metales.
  • Los carburos metálicos se emplean como refractarios.
  • El carbono junto al hierro forma el acero.

 

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